川藏铁路隧道钻爆法施工机械化设备选型初探

为解决川藏铁路隧道钻爆法施工机械化设备配套问题，结合隧道9条作业线，针对每条作业线对设备进行分类，从设备性能、结构参数与川藏铁路隧道断面大小、海拔高度、施工效应等方面对国内现行隧道机械化设备进行适宜性评价初探，提出隧道施工9条作业线配套的机械化设备。基于配套设备，初步提出川藏铁路隧道机械化配置模型，将隧道机械化配套划分为3种类型，即低海拔高配型（A）、低海拔低配型（B）、高海拔高配型（C）。A型是以“凿岩台车+混装炸药台车”为代表的机械化配套类型； B型是以“风枪+开挖台架”为代表的机械化配套类型； C型是以“凿岩台车+混装炸药车+高原型挖装设备+电动运渣设备+高原制氧机+移动式免维护空压机”为代表的机械化配套类型。     

公路隧道悬臂式掘进机技术与钻爆法施工对比分析

传统的钻爆法施工因其投入少,施工操作方法较简单,目前在隧道施工中占主导地位。但钻爆法开挖时易造成周边围岩整体性破坏,施工时常出现安全事故,其对施工的危险性较大,开挖方式也较为落后。悬臂式隧道掘进机,因其移动与掘进开挖工作灵活,安全性相对可靠,逐渐在一些公路隧道施工中出现。此文着重在悬臂式隧道掘进机与传统钻爆法施工之间比较分析。     

贵广铁路双线隧道钻爆法施工机械化配套及适用性分析

为分析双线铁路隧道机械化配套的适用条件,以贵广铁路双线隧道机械化配套的施工资源配置情况为例,从进度、安全、质量和经济指标等要素入手,采用定量与定性相结合的方式,对双线隧道机械化配套适用性进行系统地分析。主要结论与建议如下：1）预测了隧道施工机械化配套在当前及今后不同阶段的适用范围; 2）建议隧道钻爆法施工应优先推广混凝土喷射机械手和沟槽台车的使用,并在Ⅱ级和Ⅲ级围岩占比例较高的大断面长大隧道钻爆法施工中应尽可能地实施机械化配套,最终逐步实现隧道钻爆法施工的全面机械化配套; 3）展望了高度机械化配套的改进方向。     

凉风坳隧道出口钻爆施工和机械化配套

阐述了株六复线凉风坳隧道（全长3496m）出口机械配套，介绍了设计Ⅳ类围岩段所采取的掏槽施工技术，并对Ⅳ类围岩段的施工地质、开挖循环井尺、材料消耗进行了统计分析，总结了单线铁路隧道（无超前小导坑）钻爆施工、实现快速掘进的机械化配套技术。     

钻爆法施工隧道噪声传播特性研究

钻爆法施工的隧道囿于半封闭环境和大功率高噪声机械分布集中的特点,施工噪声问题相比地面工程更加严峻。其中,尤以钻炮眼工序声压级最高。为研究隧道施工过程中工人接触的噪声大小和类型以及噪声在隧道内的传播规律,依托拉泽快速路圭嘎拉隧道工程,通过施工现场实测和Comsol Multiphysics软件声学数值模拟互相验证,发现掌子面工人工作区域的中高频噪声普遍达到105 dB(A)及以上,掌子面钻炮眼噪声传播至二次衬砌和仰拱区域后仍达到90dB(A),同时危害二次衬砌和仰拱区域施工人员健康。洞内空间声压级分布受洞内构筑物和边界条件影响,轴线方向衰减速率不均匀,同一断面内声能量由于拱形断面声聚焦效应,呈现同一断面内底板中线以上3～4 m局部声压级高于拱周的状态。     

特长公路隧道钻爆法快速施工技术

结合秦岭终南山特长公路隧道施工方法,着重从多功能简易钻孔台架的应用、人员及机械设备配置等方面来介绍如何缩短钻眼、装渣和出渣等工序的时间来提高掘进速度,并以工程实例介绍了秦岭终南山特长公路隧道快速施工中取得的一些经验和技术。     

隧道施工中钻爆工序成本分析

本文对东洼隧道台车钻爆作业与云台山隧道出口工区风钻钻爆作业成本进行科学全面的统计分析与比较，为今后单线隧道的施工组织提供了有益参考。     

钻爆法施工隧道的超欠挖控制

本文通过在大规模的现场实验，研究了在隧道的钻爆法施工中，钻孔技术、爆破技术、管理水平、测量画线精度、地质条件等几个主要控制因素对隧道超欠挖的影响。给出了控制这些主要因素的基本工程措施，为公路隧道超欠挖控制提供了理论基础。     

钻爆法双层隧道的衬砌结构设计与分析

以某钻爆法双层隧道项目为例,采用同济曙光、midas Civil结构设计软件对隧道二次衬砌进行建模分析。通过研究车道板、车辆荷载及围岩级别对衬砌结构的影响,得到主要结论:车道板及车辆荷载作用对双层隧道衬砌结构的影响不可忽略;对于围岩级别较差或浅埋隧道,车道板可有效控制衬砌边墙的变形,并大幅减小衬砌结构内力峰值;对于围岩级别较好或深埋隧道,车道板无法改善衬砌结构内力,甚至导致内力水平增加。     

基于山岭隧道的钻爆法及新奥法施工研究

隧道施工钻爆法及新奥法是山岭隧道施工的2种常用方法,以西康铁路秦岭隧道钻爆法施工和大瑶山隧道新奥法施工为工程背景说明钻爆法及新奥法施工细节,并以两座已完工隧道的隧道施工背景提出新奥法和钻爆法施工的工程适用性及未来的发展方向。     

复杂隧道大变化断面钻爆法施工通风研究

以复杂隧道大变化断面钻爆法施工为学术背景，以大风量低风压低能耗新型风机为基础，提出一种主隧道贯通前采用管道压入式通风、贯通后采用巷道式混合通风的组合通风系统，解决复杂隧道、大变化断面钻爆法施工中的通风技术难题。     

钻爆法隧道施工中超欠挖问题的探讨

阐述了超欠挖对隧道工程的危害性，提出如何及时正确地测量隧道施工中的超欠挖，着重介绍如何适用实际手段控制爆破技术中的几何因素，最大限度地减少超欠挖，提高隧道施工水平。     

城市大跨双连拱隧道钻爆法施工关键技术研究

为了解决镇江市五凤口观音山隧道施工过程中遇到的明暗挖隧道转换结构的受力问题、钻爆法施工过程中大跨双连拱隧道中隔墙的动力响应问题、主洞初支钢架连接问题,采用数值模拟的方法对其进行研究,计算分析了转换结构的静力响应及中隔墙的动力响应,结果表明:1)明暗挖隧道之间采用墙型结构过渡,可以有效保证结构体系安全,避免变截面实施难度;2)中隔墙附近剪力杆的弯矩与剪力值最大,在施工中应当特别注意保证其施工质量;3)爆破荷载下,中隔墙测点的位移和加速度时程曲线在0值附近波动,经历4个变化阶段并随时间的推移其幅值逐渐衰减;4)最大主应力的波动变化总是由较大值瞬间衰减至0附近,两侧主洞均开挖位置的动力响应最大,仅开挖一侧主洞的位置次之,两侧主洞均未开挖位置的动力响应最小;5)取消中隔墙预埋钢板并调整为高强膨胀螺栓连接可以满足强度和便于施工2方面的要求。所得结论指出了大跨双连拱隧道在钻爆法施工过程中的关键控制点,可为国内外类似工程提供参考。     

川藏铁路隧道钻爆法施工机械选型与开挖方法探讨

对于川藏铁路隧道工程采用钻爆法施工机械的选型,分析了近二十年来高原寒区铁路长大隧道无轨运输施工机械配置情况,针对川藏铁路隧道不良地质和现有的应对措施,介绍与之相适应的机械设备,并对有利于隧道钻爆法机械化施工的开挖方法提出建议。     

连拱隧道钻爆施工开挖方法探讨

结合常(德)-吉(首)高速公路湘西段工程实践,探讨两车道连拱隧道4、5级围岩条件下钻爆施工时三导洞先墙后拱和中导洞上下台阶先拱后墙两种工法的利弊,供连拱隧道施工参考。     

基于能量法的连拱隧道钻爆施工对围岩损伤影响分析

以采用无导洞钻爆法施工的云南省武定至易门高速公路三台坡连拱隧道工程为依托，针对爆破施工对无导洞连拱隧道围岩造成损伤的问题，利用能量衰减公式推导隧道围岩振动速度衰减公式；采用FLAC^3D软件计算分析实际工程围岩振动速度以验证理论推导公式的准确性，并计算分析在爆破荷载作用下连拱隧道围岩、中墙的振动速度和振动位移的变化规律。研究结果表明：振动速度的理论计算结果和数值模拟结果之间的相对误差较小，说明基于理论推导得到的隧道围岩振动速度计算公式是可靠的；爆破过程中产生的能量以地震波的形式向外传播，当地震波传至地表仍未完全衰减时，未完全衰减的能量将以反射波的形式继续衰减；爆破施工过程中围岩振动速度和振动位移最大值均位于距掌子面6 m的已开挖区隧道拱顶围岩处，未支护情况下隧道拱顶8 m范围的围岩振动速度大于63.5 cm·s^-1，围岩处于损伤的状态，因此在爆破施工过程中应对已开挖区围岩进行预加固。     

川藏铁路隧道钻爆法施工成套装备技术体系研究

为实现川藏铁路高起点、高质量、高标准的建设目标,针对高原长大隧道群在地质、气候、生态等方面的风险和挑战,系统性地开展钻爆法成套装备技术体系研究。首先,对川藏铁路隧道钻爆法施工面临的主要挑战进行系统分析,提出与工程特点紧密结合的高原环境、复杂地质、生态环境、机群协同4方面装备技术需求,并详细阐述对应装备的适应性设计技术。然后,以常规地质标准化配置和特殊地质针对性处置为策略,提出川藏铁路隧道施工成套装备体系的建议方案,以适应川藏铁路一般性及特殊风险隧道建设的需要。最后,针对川藏铁路工程对数字化、信息化管理的更高要求,开展以装备数据为驱动的围岩分级与动态设计、装备机群施工调度、施工质量在线评价关键技术的初步探索。通过建立智能成套装备机群协同作业平台,依托机械化、信息化、智能化为川藏铁路安全、优质、高效、绿色建设提供支撑。